Bezzałogowe pojazdy podwodne – stan obecny, potencjał biznesowy, perspektywy rozwoju

Pojazdy typu ROV

Podział pojazdów typu ROV na mini i mikro używany jest już od dawna w literaturze zagranicznej, jednak taka klasyfikacja nie ma ścisłych granic i dlatego jest niejednoznaczna. Aparaty tych klas można odnieść do wszystkich wyrobów powstałych w wyniku miniaturyzacji podwodnych pojazdów bezzałogowych, dlatego bardziej obrazowym jest m.in. podział stricte pod kątem wagi. Można zatem wyróżnić następujące klasy: mikro (poniżej 5 kg), mini (5…30 kg), lekkie (30…500 kg), średnie (500…5000 kg) i ciężkie (powyżej 5000 kg). Spotykane jest też określenie klasy małogabarytowej, zawierającej w sobie pojazdy typu mini i mikro.

Miarodajny jest także podział ze względu na zakres i specyfikę wykonywanych prac oraz właściwości oprzyrządowania technicznego: klasa obserwacyjna (np. Proteus 500 produkcji Hydroacoustics), główna, klasa pojazdów przydennych (Triton T750, producent Perry Slingsby Systems) oraz robotnicza, często dodatkowo dzielona: pojazdy do wykonywania prac lekkich (H800, H1000 firmy ECA Hytec [4]), ciężkich oraz ultraciężkich (odpowiednio Heavy-Duty oraz UltraHeavy-Duty produkowane przez Schilling Robotics). Obiekty należące do klasy małogabarytowej ze względu na swoją masę najczęściej pozbawione są jakichkolwiek manipulatorów zdolnych wykonywać prace mechaniczne, w związku z czym są one przeważnie pojazdami obserwacyjnymi służącymi do monitoringu na głębinach do 150 m.

Przykładem mogą być konstrukcje rosyjskiej firmy Indel-Partner: Gnom Baby [5] oraz Gnom Standard (Super Gnom oraz Super Gnom Pro stanowią odstępstwo od tej reguły, gdyż posiadają w wyposażeniu opcjonalnym prosty manipulator zakończony chwytakiem). Waga produkowanych przez tą firmę pojazdów waha się od 1,7…10 kg a maksymalne zanurzenie 100…300 m. Interesującą cechą wspólną konstrukcji tej firmy jest bardzo cienki kabel sterowniczo-zasilający (średnica 3,5 mm). Pojazdy klasy głównej przeznaczone są do prac poszukiwawczych, nadzorczych oraz do wykonywania lekkich prac mechanicznych.

Mogą one także posłużyć do wykonywania pomiarów w akwenach wodnych, takich jak zasolenie czy temperatura. Ich typowe charakterystyki są następujące: maksymalne zanurzenie do 3000 m (w większości projektów 1000 m), zasięg 100…150 m (rzadko do 1000 m), prędkość 1…2,5 węzłów, masa 10 – 350 kg.

Jako reprezentujące tą grupę pojazdów można wymienić konstrukcje firmy DOER Marine (Explorer X2, Spectre ROV), Seabotix [6] (LBV 150-4, SARbot, vLBV 950) czy też Outland Technology (Outland 1000). Pojazdy klasy robotniczej mają wagę od 30 do 6000 kg; cechuje je relatywnie skomplikowane przymocowanie osprzętu [7]. Służą one do wykonywania ciężkich prac mechanicznych, podobnie jak większość obiektów należących do klasy przydennej, z tym, że pozbawione są podwozia. Maksymalne zanurzenie obydwu tych grup pojazdów waha się od 500…5000 m. Zestawienie wymienionych pojazdów ilustruje tabela 1. Niewątpliwą zaletą klasy ROV jest możliwość bardzo długiej nieprzerwanej pracy, gdyż pojemność baterii nie jest ograniczona przez objętość pojazdu [8]. Ma on również dzięki temu możliwość wykonywania skomplikowanych i ciężkich prac mechanicznych w wodzie i na dnie [3, 9]. Ponadto pojazdy klasy ROV są relatywnie tanie w produkcji i eksploatacji, co spowodowane jest znacznie mniejszą złożonością konstrukcyjną. Nie ma również ryzyka zaginięcia takiego obiektu lub jest ono znikome. Mimo zalet, takie aparaty posiadają też mankamenty, głównym z nich jest kompletna zależność aparatu od zasilającego okrętu lub brzegowego osprzętu nadwodnego. Zasięg takiego pojazdu jest ograniczony przez długość kabla zasilającego, który dodatkowo wymaga układu regulacji jego naprężenia, np. w przypadku fali morskich lub sztormu. Ponadto sterowanie w ciężkich warunkach, np. podwodnych szczelin skalnych, jest znacznie utrudnione. Te mankamenty oraz osiągnięcia w dziedzinie elektroniki, energetyki i technologii informatycznej są stymulantami do rozwoju aparatów klasy AUV.

Tab. 1. Zestawienie przykładowych produktów klasy ROV:

Rys. 2. Przykładowe konstrukcje ROV. (kliknij aby powiększyć)